中蒙边境典型草原草本可燃物燃烧性研究

doi:10.12302/j.issn.1000-2006.201910006

国家林草科技领军期刊
中国精品科技期刊
中国高校百佳科技期刊
江苏省新闻出版政府奖期刊奖
RCCSE林学权威期刊（A+）
CSCD核心期刊
Scopus数据库收录期刊
中文核心期刊
SCD核心期刊

作者加群：102861116

微信公众号：南京林业大学学报

高级检索

南京林业大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 45 ›› Issue (5): 171-177.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.201910006

中蒙边境典型草原草本可燃物燃烧性研究

张恒¹(), 崔孟然², 单延龙³^,^*(), 王飞¹^,^*()

1. 内蒙古农业大学林学院,内蒙古呼和浩特 010019
2. 内蒙古农业大学草原与资源学院,内蒙古呼和浩特 010018
3. 北华大学林学院,北华大学森林草原防灭火科技创新中心,吉林吉林 132013

收稿日期:2019-10-11 接受日期:2021-01-21 出版日期:2021-09-30 发布日期:2021-09-30
通讯作者: 单延龙,王飞
基金资助:
国家自然科学基金项目(31860211)

Study on flammability of herbaceous fuel in typical grassland of China-Mongolia border

ZHANG Heng¹(), CUI Mengran², SHAN Yanlong³^,^*(), WANG Fei¹^,^*()

1. College of Forestry, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China
2. College of Grassland and Resources, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China
3. Forestry College of Beihua University, Beihua University Science and Technology Innovation Center of Wildland Fire Prevention and Control, Jilin 132013, China

Received:2019-10-11 Accepted:2021-01-21 Online:2021-09-30 Published:2021-09-30
Contact: SHAN Yanlong,WANG Fei

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 研究中蒙边境典型草原地区二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗草原可燃物的燃烧性能,对典型地区草原可燃物燃烧性能进行对比,根据草原可燃物理化指标进行燃烧性排序并分析,为中蒙边境地区草原火灾防控提供参考。【方法】 采用外业调查和室内燃烧相结合的方法,对中蒙边境地区试验点典型草原草本可燃物的粗脂肪、灰分、燃点、热值等理化指标进行分析,借助SPSS 18.0和Origin 2018等软件,对理化指标进行主成分分析并进行燃烧性排序。【结果】 中蒙边境典型地区草原可燃物粗脂肪含量大小顺序为:东乌旗>新巴尔虎右旗>二连浩特市。各试验点可燃物热值大小顺序为:新巴尔虎阿右旗>二连浩特市>东乌旗。各试验点可燃物燃点大小顺序为:新巴尔虎右旗>东乌旗>二连浩特市。各试验点可燃物灰分大小顺序为:二连浩特市>东乌旗>新巴尔虎右旗。根据燃烧性能综合得分结合可燃物理化特性,中蒙边境地区各试验点典型草原可燃物燃烧性大小顺序为:东乌旗>二连浩特市>新巴尔虎右旗。【结论】 中蒙边境典型草原区二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗地区中新巴尔虎右旗草原可燃物燃烧性最弱,火灾危险性最低,东乌旗由于可燃物性质和气象条件因素等综合作用导致此地区草原可燃物燃烧性最强,火灾危险性最高,需重点防范。

关键词: 草本可燃物, 中蒙边境, 草原, 燃烧性, 主成分分析

Abstract:

【Objective】 This paper studied the flammability of fuel in typical grasslands of Erenhot City (EC), East Wujimgin Banner (EWB) and Xin Barag Right Banner (XBRB) in China-Mongolia border. Studying the flammability of fuel in typical grasslands is of great significance for controlling and prevention of the occurrence of grassland fires in China-Mongolia border. 【Method】 Based on field investigation and indoor combustion, analyzed the physical and chemical properties such as crude fat, ash content, ignition point and calorific value of fuel in typical grasslands in China-Mongolia border and based on SPSS 18.0 and Origin 2018 software, used the principal component analysis to analyze the physical and chemical properties to obtain the fuel flammability. 【Result】 Crude fat of fuel in the typical grasslands in China-Mongolia border from strong to weak is EWB, XBRB, EC. Calorific value from strong to weak is XBRB, EC, EWB. Burning point from strong to weak is XBRB, EWB, EC. Ash content from strong to weak is EC, EWB, XBRB. According to the comprehensive index of flammability performance combined with the fuel physical and chemical properties, the flammability of typical grasslands in China-Mongolia border from strong to weak is EWB, EC, XBRB. 【Conclusion】 The typical grassland on the border between China and Mongolia in the areas of EC, EWB and XBRB, fuel flammability in XBRB grassland is weakness and has the lowest fire risk; Based on fuel properties and meteorological conditions, EWB has the highest fire risk and should take prevention measures.

Key words: herbaceous fuel, China-Mongolia border, grasslands, lammability, principal component analysis(PCA)

中图分类号:

S812.6
S718

张恒,崔孟然,单延龙,等. 中蒙边境典型草原草本可燃物燃烧性研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2021, 45(5): 171-177.

ZHANG Heng, CUI Mengran, SHAN Yanlong, WANG Fei. Study on flammability of herbaceous fuel in typical grassland of China-Mongolia border[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(5): 171-177.DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.201910006.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: http://nldxb.njfu.edu.cn/CN/10.12302/j.issn.1000-2006.201910006

http://nldxb.njfu.edu.cn/CN/Y2021/V45/I5/171

图/表 5

表1

图1

表2

表3

表4

参考文献 31

[1]	姜莉, 玉山, 乌兰图雅, 等. 草原火研究综述[J]. 草地学报, 2018, 26(4):791-803.
	JIANG L, YU S, WULAN T Y, et al. Summary of grassland fire research[J]. Acta Agrestia Sin, 2018, 26(4):791-803. DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2018.04.001. doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2018.04.001
[2]	张正祥, 张洪岩, 李冬雪, 等. 呼伦贝尔草原人为火空间分布格局[J]. 生态学报, 2013, 33(7):2023-2031.
	ZHANG Z X, ZHANG H Y, LI D X, et al. Spatial distribution pattern of human-caused fires in Hulunbeir Grassland[J]. Acta Ecol Sin, 2013, 33(7):2023-2031.
[3]	雒瑞森. 全球火格局的时空变异及其机理分析[D]. 杭州:浙江大学, 2013.
	LUO R S. Global analysis of spatial and temporal variations of fire patterns and the mechanisms[D]. Hangzhou:Zhejiang University, 2013.
[4]	萨如拉, 张鑫, 韩霄, 等. 1981—2015年内蒙古自治区草原火灾时空动态研究[J]. 消防科学与技术, 2019, 38(3):421-425.
	SA R L, ZHANG X, HAN X, et al. Studies on the temporal and spatial dynamics of grassland fires in Inner Mongolia from 1981 to 2015[J]. Fire Sci Technol, 2019, 38(3):421-425.
[5]	刘菲, 胡海清. 森林可燃物理化性质与燃烧性的研究综述[J]. 森林防火, 2005(1):28-30.
	LIU F, HU H Q. Review of research on flammable physical properties and flammability of forests[J]. Forest Fire Prevention, 2005(1):28-30.
[6]	郭文霞. 北京地区油松林抗火性综合分析及调控研究[D]. 北京:北京林业大学, 2009.
	GUO W X. Study on the fire-resistance comprehensive analysis and control of Chinese pine forest in Beijing[D]. Beijing:Beijing Forestry University, 2009.
[7]	WILGEN V B W, HIGGINS K B, BELLSTEDT D U. The role of vegetation structure and fuel chemistry in excluding fire from forest patches in the fire-prone fynbos shrublands of South Africa[J]. J Ecol, 1990, 78(1):210. doi: 10.2307/2261046
[8]	李旭, 王秋华, 张雨瑶. 滇中火灾高发区15种木本植物燃烧性研究[J]. 林业调查规划, 2016, 41(2):62-68.
	LI X, WANG Q H, ZHANG Y Y. Study on combustibility of 15 woody plants in the high fire risk area of central Yunnan[J]. Forestry Inventory and Planning, 2016, 41(2):62-68.
[9]	王雷, 徐家琛, 朱鹏飞, 等. 呼和浩特市主要园林树种理化性质及燃烧性研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2020, 44(3):74-80.
	WANG L, XU J C, ZHU P F, et al. Physical and chemical properties and combustibility of predominant landscape tree species in Hohhot,China[J]. J Nanjing For Univ(Nat Sci Ed), 2020, 44(3):74-80.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201905024. doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.201905024
[10]	裴建元, 严员英, 叶清, 等. 10种常绿阔叶树种理化性质的研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2015, 35(2):16-21.
	PEI J Y, YAN Y Y, YE Q, et al. Study on physical and chemical properties of 10 evergreen broad leaf tree species[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 2015, 35(2):16-21. DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.02.004. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.02.004
[11]	王小雪, 彭徐剑, 胡海清. 黑龙江省主要草本可燃物燃烧性分析:Ⅱ燃烧性综合评价[J]. 中南林业科技大学学报, 2013, 33(6):1-6.
	WANG X X, PENG X J, HU H Q. Analysis of combustibles of major herbspecies in Heilongjiang Province: comprehensive evaluation of combustion II[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 2013, 33(6):1-6. DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2013.06.014. doi: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2013.06.014
[12]	夏智武. 森林地表可燃物燃烧性评价研究[D]. 北京:中国林业科学研究院, 2016.
	XIA Z W. Study on evaluation of forest surface fuel flammability[D]. Beijing:Chinese Academy of Forestry, 2016.
[13]	周道玮, 李晓波. 草地计划火烧理论与技术[J]. 中国草地, 1996(4):71-74.
	ZHOU D W, LI X B. Grassland plan burning theory and technology[J]. Chinese Journal of Grassland, 1996 (4):71-74.
[14]	李兴华. 内蒙古草原火灾演变规律及影响因子研究[C]// 中国气象学会.第34届中国气象学会年会S11 创新驱动智慧气象服务——第七届气象服务发展论坛论文集. 2017: 9.
	LI X H. Study on the evolution law and influence factors of grassland fires in Inner Mongolia[C]// Chinese Meteorological Society. 34th Annual Meeting of Chinese Meteorological Society S11 Innovation Drives Smart Weather Service: Proceedings of the 7th Meteorological Service Development Forum. 2017: 9.
[15]	丽娜, 包玉龙, 银山, 等. 中蒙边境地区草原火时空分布特征分析[J]. 灾害学, 2016, 31(3):207-210.
	LI N, BAO Y L, YIN S, et al. Spatio temporaal characteristics of grassland fire in China-Mongolia border regions[J]. Journal of Catastrophology, 2016, 31(3):207-210.
[16]	高策. 内蒙古东部地区草原火时空分布格局及影响因素研究[D]. 长春:东北师范大学, 2016.
	GAO C. The research on spatial-temporal pattern and effecting factors of grassland fire in the eastern part of Inner Mongolia[D]. Changchun:Northeast Normal University, 2016.
[17]	李红颖, 刘果厚, 刘利红, 等. 二连浩特地区种子植物区系研究[J]. 中国草地学报, 2016, 38(4):35-41.
	LI H Y, LIU G H, LIU L H, et al. Study on the seed plants flora of Erlianhot area[J]. Chinese Journal of Grassland, 2016, 38(4):35-41. DOI: 10.16742/j.zgcdxb.2016-04-06. doi: 10.16742/j.zgcdxb.2016-04-06
[18]	杨胜利, 乌恩. 东乌珠穆沁旗草地资源现状调查研究[J]. 安徽农学通报, 2013, 19(9):101-103.
	YANG S L, WU E. Investigation on the current situation of grassland resources in Dongwuzhumuqi Banner[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2013, 19(9):101-103. DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2013.09.085. doi: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2013.09.085
[19]	何晓蕾, 赵萌莉, 刘通, 等. 新巴尔虎右旗草地生态系统的服务功能[J]. 草业科学, 2013, 30(10):1656-1663.
	HE X L, ZHAO M L, LIU T, et al. Evaluation on grassland ecosystem service of Xin Barag Youqi[J]. Pratacultural Sci, 2013, 30(10):1656-1663.
[20]	张振文, 姚庆群. 主成分分析法在芒果贮藏特性分析中的应用[J]. 亚热带植物科学, 2005, 34(2):25-28.
	ZHANG Z W, YAO Q Q. Application of principal component analysis in analysis of Mango storage characteristics[J]. Subtropical Plant Science, 2005, 34(2):25-28.
[21]	于秀林, 任雪松. 多元统计分析[M]. 北京: 中国统计出版社, 1999:167-168.
	YU X L, REN X S. Multivariate statistical analysis[M]. Beijing: China Statistics Press, 1999:167-168.
[22]	祝必琴, 黄淑娥, 田俊, 等. 亚热带季风区不同林型可燃物理化性质及燃烧性研究[J]. 江西农业大学学报, 2011, 33(6):1149-1154.
	ZHU B Q, HUANG S E, TIAN J, et al. A Study on the physical-chemical properties and flammability of different forest types in semi-tropical monsoon area[J]. Journal of Jiangxi Agricultural University, 2011, 33(6):1149-1154. DOI: 10.13836/j.jjau.2011206. doi: 10.13836/j.jjau.2011206
[23]	郭文霞. 北京地区油松林抗火性综合分析及调控研究[D]. 北京:北京林业大学, 2009.
	GUO W X. Study on the fire-resistance comprehensive assessment and control of Chinese Pine forest in Beijing[D]. Beijing:Beijing Forestry University, 2009.
[24]	韩朝斌, 张洪顺. 中蒙边境火的防范与阻截[J]. 森林防火, 2001(2):42-44.
	HAN C B, ZHANG H S. Prevention and interception of fires in China-Mongolia borders[J]. Journal of Forest Fire Prevention, 2001(2):42-44.
[25]	周怀林, 王玉辉, 周广胜. 内蒙古草原火的时空动态特征研究[J]. 草业学报, 2016, 25(4):16-25.
	ZHOU H L, WANG Y H, ZHOU G S. Temporal and dynamics of grassland fires in Inner Mongolia[J]. Acta Prataculturge Sinica, 2016, 25(4):16-25.
[26]	才仁永吉. 青海草原火灾环境因素分析[J]. 中国畜牧兽医文摘, 2018, 34(4):20.
	CAI R Y J. Analysis of environmental factors in Qinghai grassland fire[J]. Chinese Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2018, 34(4):20.
[27]	刘桂香, 苏和, 李石磊. 内蒙古草原火灾概述[J]. 中国草地, 1999, 21(4):76-78.
	LIU G X, SU H, LI S L. The summarization on the fire accident of grassland in Inner Mongolia[J]. Grassland China, 1999, 21(4):76-78.DOI: 10.3969/j.issn.1673-5021.1999.04.015. doi: 10.3969/j.issn.1673-5021.1999.04.015
[28]	徐英睿. 2001—2010年呼伦贝尔草原火灾空间分布[J]. 长春师范大学学报(自然科学版), 2017, 36(5):77-80.
	XU Y R. Spatial distribution of glassland fire in Hulunbuir during 2001-2010[J]. J Chang Norm Univ (Nat Sci), 2017, 36(5):77-80.DOI: 10.3969/j.issn.1008-178X.2017.05.017. doi: 10.3969/j.issn.1008-178X.2017.05.017
[29]	马文红, 方精云, 杨元合, 等. 中国北方草地生物量动态及其与气候因子的关系[J]. 中国科学:生命科学, 2010, 40(7):632-641.
	MA W H, FANG J Y, YANG Y H, et al. Biomass carbon stocks and their changes in northern China’s grasslands[J]. Sci China Life Sci, 2010, 40(7):632-641.
[30]	张正祥. 基于地理信息系统和遥感的草地火状况研究[D]. 长春:东北师范大学, 2010.
	ZHANG Z X. Study on the regime of grassland fires based on geographical information system and remote sensing[D]. Changchun:Northeast Normal University, 2010.
[31]	顾汪明, 卢泽洋, 黄春良, 等. 云南省建水县防火树种筛选研究[J]. 北京林业大学学报, 2020, 42(2):49-60.
	GU W M, LU Z Y, HUANG C L, et al. Screening study of fire resistant tree species in Jianshui County,Yunnan Province of southwestern China[J]. J Beijing For Univ, 2020, 42(2):49-60.

采样点 sampling point	地理坐标 geographic coordinates	年均降水量/ mm average annual precipitation	年均蒸发量/mm average annual evaporation	干旱指数 drought index	年均气温/℃ average annual air temperature	年极端温度/℃ annual extreme temperature
采样点 sampling point	地理坐标 geographic coordinates	年均降水量/ mm average annual precipitation	年均蒸发量/mm average annual evaporation	干旱指数 drought index	年均气温/℃ average annual air temperature	最高 max.	最低 min.
EC	111°96 E 43°65'N	142.2	2 695	19.95	3.4	41.1	-37.1
EWB	116°97 E 45°52'N	300.0	>3 000	4.00~10.00	1.6	39.7	-40.7
XBRB	118°23E 48°22'N	247.3	2 000	8.09	0.3	40.2	-44.9

主成分 principal component	信息含量 information content	贡献率/% contribution rate	累计贡献率/% cumulative contribution rate
1	3.297	82.421	82.421
2	0.703	17.579	100.000
3	-1.000×10¹³	-1.012×10¹³	100.000
4	-1.001×10¹³	-1.025×10¹³	100.000

指标 index	主成分1 principal component 1	主成分2 principal component 2
粗脂肪crude fat content	-0.246	0.969
灰分ash content	0.947	-0.321
燃点burning point	0.929	-0.371
热值caloric values	-0.991	0.133

地区 area	主成分1 principal component 1	主成分2 principal component 1	抗火性值 fire resistance value	排序 rank
EC	-0.342 04	1.102 88	-8.35	2
EWB	-0.784 10	-0.847 66	-79.53	3
XBRB	1.126 14	-0.255 22	88.33	1

中蒙边境典型草原草本可燃物燃烧性研究

Study on flammability of herbaceous fuel in typical grassland of China-Mongolia border

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 31

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

作者

读者

审稿

[1]	王利明, 王若彤, 李勇, 张恒. 中蒙边境草原无风条件下可燃物燃烧火行为模拟[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(5): 65-72.
[2]	程文强, 徐阳, 吴开云, 赵献民, 龚榜初. 3种综合评价方法在柿果品质评价中的应用[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(4): 61-72.
[3]	徐慧, 姚霞珍, 佟珂珂, 邢震, 李垚. 3种牡丹花器官不同部位挥发性成分分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2023, 47(3): 63-69.
[4]	陈含, 王东升, 白冰, 李佳凤, 陈可心, 程蓓蓓. 21份木槿栽培品种表型多样性评价[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2022, 46(3): 117-126.
[5]	张运生, 舒立福, 闫想想, 翟春婕, 刘柯珍. 广西4种乔木树叶的燃烧性差异研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2021, 45(4): 195-200.
[6]	吴红, 燕丽萍, 李成忠, 夏群, 周霞, 赵宝元. 槭树属常见树种翅果性状多样性与风传播特征分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2021, 45(2): 103-110.
[7]	冯园园, 李清莹, 黄均华, 胡绍庆. 25个彩叶桂无性系(品种)的数量分类研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2021, 45(1): 107-115.
[8]	王爱斌, 宋慧芳, 张流洋, 张明, 杨诗雯, 张凌云. 生物肥和菌肥对蓝莓苗生长及土壤养分的影响[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(6): 63-70.
[9]	张恒, 张秋良, 岳阳, 宋希明, 代海燕, 伊伯乐. 呼伦贝尔市气候变化对森林草原火灾的影响及未来趋势分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(5): 222-230.
[10]	张怡文, 郭傲东, 吴海龙, 袁宏武, 董云春. 基于PCA-BP神经网络的PM_2.5季节性预测方法研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(5): 231-238.
[11]	乐志, 应天慧, 马群. 园林历史研究中的量化及分析算法研究——以南京明、清杏花村地块为例[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(5): 25-33.
[12]	张晓艳, 季新月, 王雷, 张绮纹, NERVO Giuseppe, 李金花. 不同地点黑杨派无性系生长性状变异及其与叶片性状相关分析[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(3): 65-73.
[13]	王雷, 徐家琛, 朱鹏飞, 李佳艳, 张恒. 呼和浩特市主要园林树种理化性质及燃烧性研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(3): 74-80.
[14]	朱显亮, 兰俊, 王建忠, 翁启杰, 周长品, 甘四明, 李发根. 中大径材尾细桉杂种无性系选择研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(2): 43-50.
[15]	欧建德, 吴志庄, 康永武. 杉莲混交林中乳源木莲生长形质、空间利用能力的混交比例效应[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2020, 44(1): 89-96.